中国科学院高能物理研究所,是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用、先进射线技术与应用的综合性研究基地,也是具有国际影响的大型科研基地。
在这里有一支几十年来从事空间硬X射线观测与研究团队。X射线,是由1895年德国人伦琴发现的一种射线,它波长短、频率高,具有极强的穿透性。
我国硬X射线团队起始于20世纪50年代。1954年至1958年,以张文裕、萧健为首的我国老一代科学家在云南东川海拔3200米的落雪山建造了中国第一个高山宇宙线观测站。这是当时世界同类装置规模最大、水平最先进的仪器之一。
1973年,中国科学院高能物理研究所成立,并以云南落雪山宇宙线观测站的研究人员为主体,成立了宇宙线研究室。1975年,李惕碚、顾逸东等人带着刚毕业的大学生上山继续进行粒子天体物理的实验研究。
中国科学院高能物理研究所研究员张承模介绍说,那时候日本等很多国家都发展高空气球来观测宇宙线,李惕碚院士和顾逸东院士等人就开始讨论这个问题。就有一个想法,就是要发展我们的空间天文的观测。
山下的这场讨论结果使硬X射线探测的方向最终确定下来,先跟上国际形势,发展球载空间天文探测,将来再搭载卫星开展空间探测。也许他们并未想到,这场讨论成了我国空间硬X射线天文观测接下来几十年为之奋斗的目标。
1977年,李惕碚、顾逸东作为硬X射线空间探测的开拓者正式启动了我国平流层高空气球和球载空间高能探测器的研制工作。
1979年的时候,中国首台球载高能探测器HAPI-0研制成功了。随着科研的顺利进展,1984年,在HAPI-0的基础上,李、顾院士带领团队自行设计研制出较大面积(125平方厘米)球载硬X射线闪烁探测器HAPI-1,并在33公里高空对蟹状星云跟踪观测成功,获得蟹状星云辐谢周期和清晰脉冲相位分布。
1985年,HAPI-1的设计得到了改进和提升,发展为球载硬X射线闪烁探测器HAPI-2,在河北香河原大气所气球发放站,利用10万立气球,在38公里高空,成功对天鹅座X-1观测,获得天鹅座X-1高能X射线能谱。
后来到了1992年,李惕碚和吴枚针对探测器的数据处理提出了一种新方法,直接解调方法,该方法用简单的探测器,就可以得到高精度的成像结果。1993年,球载复合晶体硬X射线探测器HAPI-4研制成功,并获得了黑洞候选体Cyg X-1高质量的硬X射线图像,从而验证了直接解调方法的正确性。而这,正是李惕碚院士提出硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星概念的开始。
从HAPI-0到HAPI-4近20年的发展历程,在李、顾院士的带领下,这支团队一直不懈奋斗,取得了不少的研究成果,离不开我国著名的老一代科学家何泽慧先生的大力倡导、支持和关怀。她自始至终是这个项目得以顺利发展的坚强后盾。
如今身为HXMT卫星首席科学家的张双南至今难忘,当初何院士对他们的关怀和帮助。
张双南介绍,在早期参加那个气球运载试验飞行时,他曾在其中负责一个小的项目。“当时何泽慧先生给了我们很大的支持,她也会到现场去亲自给我们鼓劲。有一次放球是失败了的,失败的一个原因就在于我们当时用的是很简单的计算机,就在我们的气球刚放上去之后,这台计算机坏掉了。何先生就问,为什么没有一台备份呢?当然我们说,没有钱买第二个,一共就只有这一台计算机。她就非常生气,说:‘你们就是这样支持年轻人的科学研究吗?难道就不能给他们钱买一台备用的一个计算机吗……’所以她就给我们这些支持。另外我们平时会跟何先生聊天,这时候她就会讲一些她以前那些故事,这些对我们当然都是有很大的激励,还有她爱国心特别强,这些对我们精神上是有很大的支持的。”
为有牺牲多壮志,敢教日月换新天。在何泽慧的关心下,李惕碚的带领下,团队终于把球载硬X射线探测器做到了世界先进水平,也为中国首颗HXMT卫星研制奠定了良好的基础。
山下定策 追赶世界:访“慧眼”团队
图文简介
中国科学院高能物理研究所,是我国从事高能物理研究、先进加速器物理与技术研究及开发利用、先进射线技术与应用的综合性研究基地,也是具有国际影响的大型科研基地。随着科研的顺利进展, 1984年,在HAPI-0的基础上,李、顾院士带领团队自行设计研制出较大面积(125平方厘米)球载硬X射线闪烁探测器HAPI-1,并在33公里高空对蟹状星云跟踪观测成功,获得蟹状星云辐谢周期和清晰脉冲相位分布。1985年, HAPI-1的设计得到了改进和提升,发展为球载硬X射线闪烁探测器HAPI-2,在河北香河原大气所气球发放站,利用10万立气球,在38公里高空,成功对天鹅座X-1观测,获得天鹅座X-1高能X射线能谱。1993年,球载复合晶体硬X射线探测器HAPI-4研制成功,并获得了黑洞候选体Cyg X-1高质量的硬X射线图像,从而验证了直接解调方法的正确性。
- 来源: 科普中国
- 上传时间:2017-12-25